在Python编程中，高效处理数据的关键往往在于对基础工具的熟练掌握。`len`函数正是这样一个看似简单却无处不在的工具，它能够快速返回字符串、列表、字典等对象的长度或元素数量，为数据验证、循环控制、内存优化等场景提供基础支持。

一、什么是`len`函数？

`len`是Python的内置函数，用于获取可迭代对象的长度或元素个数。其语法简单直接：`len(object)`，其中`object`可以是字符串、列表、元组、字典、集合等数据类型。例如：

python

text = "Hello

print(len(text)) 输出：5（计算字符数）

numbers = [1, 2, 3]

print(len(numbers)) 输出：3（计算元素数量）

核心特点：

1. 广泛适用性：支持字符串、列表、字典等常见数据类型，以及NumPy数组等第三方对象。

2. 高效性：时间复杂度为O(1)，直接访问对象的内部属性获取长度。

3. 容错性：若传入空对象（如空列表`[]`或空字符串`""`），返回0而非报错。

二、`len`在不同数据类型中的应用

1. 字符串长度计算

`len`返回字符串的字符数量，包括空格和标点符号。例如：

python

s = "Python编程

print(len(s)) 输出：8（每个汉字计为1个字符）

注意：字符数与字节数不同。若需获取字节数，需结合编码处理：

python

s = "你好

print(len(s.encode("utf-8"))) UTF-8编码下输出6（每个汉字占3字节）

print(len(s.encode("gbk"))) GBK编码下输出4（每个汉字占2字节）

2. 列表、元组与集合

python

data = [1, [2, 3], "a"]

print(len(data)) 输出：3（不统计嵌套列表内的元素）

3. 字典与特殊容器

python

user = {"name": "John", "age": 30}

print(len(user)) 输出：2

三、`len`的实用场景与技巧

1. 用户输入验证

验证密码长度或用户名格式时，`len`是基础判断工具：

python

def check_password(password):

if len(password) < 8:

return "密码至少需要8个字符

return "验证通过

2. 循环与数据处理

3. 编码优化建议

四、自定义对象如何支持`len`

通过实现类的`__len__`方法，可让自定义对象兼容`len`函数：

python

class ShoppingCart:

def __init__(self, items):

self.items = items

def __len__(self):

return len(self.items)

cart = ShoppingCart(["苹果", "香蕉"])

print(len(cart)) 输出：2

此方法需返回一个非负整数，否则会触发`TypeError`。

五、常见问题与避坑指南

1. 不支持的数据类型：整数、浮点数等非可迭代对象会触发`TypeError`。例如`len(100)`会报错。

2. 生成器的限制：生成器（如`(x for x in range(10))`）无法直接用于`len`，需先转换为列表。

3. 空值处理：若对象为`None`，`len`会报错，建议先做空值检查。

六、总结与最佳实践

`len`函数的简洁性使其成为Python开发中的高频工具。关键使用原则包括：

通过合理运用`len`，开发者可以更高效地处理数据验证、资源分配和算法设计等问题，提升代码的可读性与性能。